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Vol1 Architecture & Terminology Overview 蓝牙无线技术是一种短距通信系统，旨在取代连接便携式和/或固定电子设备的电缆。蓝牙无线技术的主要特点是健壮性、低功耗和低成本。核心规范的许多特性是可选的，允许产品差异化。 蓝牙无线技术系统有两种形式:基本速率(BR)和低功耗(LE)。这两个系统都包括设备发现、连接建立和连接机制。基本速率系统包括可选的增强数据速率(EDR)备用媒体访问控制(MAC)和物理层扩展。基本速率系统提供同步和异步连接，数据速率为721.2 kb/s 实现两个系统的设备可以与实现两个系统的其他设备以及实现任何一个系统的设备通信。一些概要文件和用例将只由其中一个系统支持。因此，实现这两个系统的设备能够支持大多数用例。 蓝牙核心系统由Host和一个或多个Controller组成。一个Host是一个逻辑实体，定义为非核心概要文件下面和主机控制器接口(HCI)上面的所有层。Controller是一个逻辑实体，定义为HCI下面的所有层。一个实现的Host和Controller可以包含HCI的各个部分。核心规范的这个版本定义了两种类型的Controller:主控制器和二级控制器 蓝牙核心的实现只有一个主控制器，可能是以下配置之一 ·一个BR/EDR控制器，包括无线电，基带，链接管理器和可选的HCI。 蓝牙核心系统还可以有一个或多个辅助设备由以下配置描述的控制器： 一种备用MAC/PHY (AMP)控制器，包括802.11 PAL(协议适配层)，802.11 MAC和PHY，可选HCI 图1.1:蓝牙主机与控制器组合(从左到右):LE Only Primary控制器，只有BR/EDR主控制器，BR/EDR主控制器，带一个安培辅助 蓝牙主机和控制器组合(从左到右):BR/EDR和LE主控制器，BR/EDR和LE主控制器与一个安培二次控制器，和带多个安培二次控制器的BR/EDR和LE主控制器 本规范卷提供了蓝牙系统体系结构、通信拓扑和数据传输特性的概述。本规范卷中的文本应该作为信息处理并用作背景和上下文设置。 1.1 OVERVIEW OF BR/EDR OPERATION 基本速率/增强数据速率(BR/EDR)无线电(物理层或物理层)在未经许可的ISM频段运行，频率为2.4 GHz。该系统采用跳频收发信机来对抗干扰和衰落，并提供了许多FHSS载波。基本速率无线电操作使用一个形状，二进制调频，以尽量减少收发机的复杂性。符号速率为每秒1兆(Msym/s)，支持每秒1兆比特(Mb/s)的比特速率，或者，在增强了数据速率的情况下，支持每秒2或3Mb的总空气比特速率。这些模式分别称为基本速率和增强数据速率。 在典型的操作过程中，物理无线电信道由一组设备共享，这些设备同步到一个公共的时钟和跳频模式。一个设备提供同步引用，称为主设备。与主时钟和频率同步的所有其他设备跳跃模式被称为slave。一组以这种方式同步的设备组成一个微网。这是蓝牙BR/EDR无线技术沟通的基本形式。 piconet（微微网）中的设备使用特定的跳频模式，该跳频模式由蓝牙地址和主时钟中的特定字段通过算法确定。基本的跳跃模式是ISM波段79个频率的伪随机排序，间隔为1 MHz。跳频模式可以在每个slave的基础上进行调整，以排除干扰设备使用的部分频率。改进了自适应跳变技术蓝牙与静态(非跳变)ISM系统共存时，他们是共同定位。 物理通道被细分为时间单位，称为插槽。数据通过位于这些插槽中的数据包在蓝牙设备之间传输。当情况允许时，可以将多个连续的插槽分配给一个包。跳频可能发生在数据包的传输或接收之间。蓝牙技术通过使用时分双工(TDD)方案提供了全双工传输的效果。 在物理通道之上有一层链路和通道以及相关的控制协议。从物理通道向上的通道和链路的层次结构是物理通道、物理链路、逻辑传输、逻辑链路和L2CAP通道。这些将在本节中更详细地讨论3.3至第3.6条，但在此介绍，以协助对本节其余部分的理解 通常在物理通道中，在mater设备和slave设备之间形成物理链接。例外情况包括查询扫描和页面扫描物理通道，它们没有关联的物理链接。物理链路在mater设备和slave设备之间提供双向数据包传输，除非是无连接的从广播物理链路。在这种情况下，物理链接提供了从主节点到可能无限多个从节点的单向数据包传输。由于一个物理通道可以包含多个slave设备，所以对于哪些设备可以形成物理链接存在一些限制。每个slave和master之间都有物理上的联系。在piconet（微微网）中，slave之间并没有直接形成物理联系 物理链接用作一个或多个逻辑链接的传输，这些逻辑链接支持单播同步、异步和同步通信以及广播通信。通过占用资源管理器中的调度函数分配的插槽，逻辑链路上的流量被多路复用到物理链路上 基带和物理层的控制协议除了用户数据外，还通过逻辑链接进行传递。这是链路管理器协议(LMP)。在piconet中活动的设备具有默认的面向异步连接的逻辑传输，用于传输LMP协议信令。这就是所谓的ACL逻辑传输的历史原因。除了无连接的slave广播设备之外，主ACL逻辑传输是每当设备加入piconet时创建的逻辑传输。无连接的从广播设备可以纯粹地加入piconet来侦听无连接的从广播包。在这种情况下，是无连接的创建从广播逻辑传输(也称为CSB逻辑传输)，不需要ACL逻辑传输。对于所有设备，可以创建额外的逻辑传输，以便在需要时传输同步数据流。 Link Manager函数使用LMP来控制piconet中设备的操作，并提供服务来管理较低的体系结构层(无线电层和基带层)。LMP协议在primary ACL和活动的slave 广播逻辑传输上进行。 在基带层之上，L2CAP层为应用程序和服务提供了基于通道的抽象。它在一个共享的逻辑链路上对应用数据进行分割和重组，对多个信道进行多路复用和de复用。L2CAP有一个协议控制通道，该通道通过缺省ACL逻辑传输进行传输。提交给L2CAP协议的申请数据可以在任何支持L2CAP协议的逻辑链路上进行 1.2 OVERVIEW OF BLUETOOTH LOW ENERGY OPERATION 与BR/EDR Radio一样，LE Radio在未经授权的2.4 GHz ISM频段运行。LE系统采用跳频收发信机来对抗干扰和衰落，并提供了许多FHSS载波。LE无线电操作使用一种形状的二进制频率调制来最小化收发机的复杂性。LE使用不同于BR/EDR和AMP的术语来描述所支持的物理量，涉及调制、可应用的编码和产生的数据速率方面的差异。强制符号速率为每秒1兆(Msym/s)，其中一个符号表示1位，因此支持每秒1兆比特(Mb/s)的比特速率，称为LE 1M PHY。1 Msym/s符号速率可以选择性地支持纠错编码，这被称为LE编码物理层。这可以使用两种编码方案之一:S=2，其中2个符号表示1位，因此支持500 kb/ S的比特率;S=8，其中8个符号表示1位，因此支持125 kb/ S的比特率。可以支持一个可选的符号速率为2 Msym/s，比特速率为2 Mb/s，称为LE 2M PHY。的 LE采用了两种多址方案:频分多址(FDMA)和时分多址(TDMA)。在FDMA方案中使用了40(40)个物理信道，它们之间的距离为2mhz。三(3)为主要广告渠道，37为次要广告渠道和数据渠道。基于TDMA的轮询方案是在一种装置中，一个装置在预定的时间发送一个包，而相应的装置在预定的时间间隔后用一个包作出响应 物理通道被细分为时间单位，称为事件。数据在位于这些事件中的包中的LE设备之间传输。有四种类型的活动:广告、扩展广告、定期活动广告和联系活动（Advertising, Extended Advertising, Periodic Advertising, and Connection events.） 在advertising PHY通道上传输advertising 包的设备称为advertisers。在advertising频道上接收advertising包而不打算连接到advertising设备的设备称为scanners。advertising PHY频道的传输发生在advertising活动中。在每个advertising事件开始时，advertiser发送一个与advertising事件类型相对应的advertising包。根据advertising包的类型，scanners器可以向同一advertising物理道上的advertisers发出请求，然后由同一advertising物理道上的advertisers作出响应。在同一advertising活动中，advertising PHY频道在advertisers发送的下一个advertising包上的发生变化。advertisers可以在活动期间的任何时间终止advertising活动。第一个advertising PHY频道将在下一次advertising 活动开始时使用。 如果两个或多个设备之间使用advertising事件进行单向或广播通信，则LE设备可以完成整个通信。它们还可以使用advertising事件在使用数据通道的两个或多个设备之间建立成对的双向通信，或使用辅助advertising通道建立定期广播。 需要与另一个设备形成连接的设备侦听可连接的advertising包。这些设备被称为initiators。如果advertising主使用可连接的advertising事件，initiators可以使用接收可连接advertising包的相同advertising物理道发出连接请求。如果advertising客户接收并接受发起连接的请求，则advertising事件结束，连接事件开始。一旦建立了连接，initiators将成为piconet中的master设备，而advertising设备将成为slave设备。连接事件用于在master设备和slave设备之间发送数据包。在连接事件中，通道 来源：https://www./content-4-321051.html |
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